EP2079176A1

EP2079176A1 - Kommunikationseinrichtung und Verfahren zur Übertragung von Daten

Info

Publication number: EP2079176A1
Application number: EP08000463A
Authority: EP
Inventors: Reiner Bidenbach; Martin Dipl.-Ing. Bayer; Hans-Jörg Dipl.-Ing. Fink
Original assignee: TDK Micronas GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: DE502008000796D1; EP2079176B1; JP2009171574A; US20090180497A1; US8249095B2

Abstract

Bei einem Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen mindestens zwei Sendern (3a, 3b) und einem Empfänger (4), wobei die Sender (3a, 3b) und der Empfänger (4) an einem Bus (2) angeschlossen sind, wird ein Synchronisationssignal an den Bus (2) angelegt und es werden eine Anzahl von Datenmengenzählern, die der um eins reduzierten Anzahl von Sendern (3a, 3b) entspricht, auf einen vorbestimmten Startwert gesetzt. Ein erster Sender (3a) überträgt durch Senden von Datenelementen eine vorbestimmte, dem Sender zugeordnete Datenmenge über den Bus zum Empfänger (4). Für jeden weiteren Sender (3b, 3a) werden folgende Schritte durchlaufen: 1) Empfangen eines Datenelements vom Bus (2), 2) Anpassen des Zählerstands eines dem betreffenden Sender (3b, 3a) zugeordneten Datenmengenzählers an die empfangene Datenmenge, 3) Vergleich des Zählerstands mit einem dem betreffenden Sender (3b, 3a) zugeordneten, vorbestimmten Datenmengenwert, 4) falls der Zählerstand den vorbestimmten Datenmengenwert noch nicht erreicht hat: Wiederholen der Schritte 1) - 4), 5) Senden von Datenelementen einer vorbestimmten, dem betreffenden Sender (3b, 3a) zugeordneten Datenmenge über den Bus zum Empfänger (4). Der Datenmengenwert des weiteren Senders (3b, 3a) wird derart gewählt oder die Datenmengenwerte der weiteren Sender (3b, 3a) werden derart gewählt, dass jeweils nur ein Sender (3a, 3b) gleichzeitig auf den Bus (2) sendet. ( Fig. 1 )

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen mindestens zwei Sendern und wenigstens einem Empfänger, wobei die Sender und der wenigstens eine Empfänger an einem Bus angeschlossen sind. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Kommunikationseinrichtung mit mindestens zwei an einem Bus angeschlossenen Sendern und wenigstens einem an dem Bus angeschlossenen Empfänger, wobei die Sender jeweils mindestens eine Datenquelle und eine damit verbundene erste Busschnittstelle aufweisen, und wobei der wenigstens eine Empfänger eine Datensenke und eine damit verbundene zweite Busschnittstelle hat.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Kommunikationseinrichtung sind aus der Praxis bekannt. Die Kommunikationseinrichtung ist in einem Kraftfahrzeug angeordnet und hat mehrere Sender, die jeweils als Datenquelle einen Sensor zur Erfassung einer physikalischen Messgröße aufweisen. Mit Hilfe der Sensoren werden Messwerte erfasst und in einem in den Sender integrierten Datenspeicher abgelegt. Aus dem Datenspeicher können die Messwerte ausgelesen und über einen Bus an einen als Steuergerät ausgestalteten Empfänger übermittelt werden. Zur Übertragung der Messwerte sendet das Steuergerät zunächst über den Bus eine entsprechende Anfrage an einen der Sensoren, woraufhin der betreffende Sensor die Daten auf den Bus sendet. Von dort werden die Daten dann in das Steuergerät eingelesen. Die Sender können auch ohne eine vorherige Anfrage des Steuergeräts auf den Bus senden. Die Kommunikationseinrichtung weist dazu eine Arbitrierungslogik auf, welche die Datenübertragung über den Bus steuert. Durch die Arbitrierungslogik soll vermieden werden, dass mehrere Busteilnehmer gleichzeitig auf den Bus senden und dass es dabei zu Übertragungsfehlern kommt. Die Kommunikationseinrichtung hat jedoch den Nachteil, dass insbesondere die Arbitrierungslogik ziemlich aufwändig ist. Ungünstig ist außerdem, dass die einzelnen Busteilnehmer (Sender, Empfänger) als Taktgeber langzeitstabile Oszillatoren benötigen. Diese sind jedoch relativ teuer.
Aus der Praxis ist auch eine Kommunikationseinrichtung bekannt, die mehrere Sender aufweist, die jeweils über eine eigene Datenleitung an einem zentralen Steuergerät angeschlossen sind. Dabei senden die einzelnen Sender über die ihnen jeweils zugeordnete Datenleitung kontinuierlich Daten an das Steuergerät. Der Verkabelungsaufwand steigt jedoch mit zunehmender Anzahl der Sensoren relativ stark an. Außerdem muss das Steuergerät eine entsprechend große Anzahl von Ein- und/oder Ausgängen aufweisen.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Kommunikationseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise eine Datenübertragung zwischen den Sendern und dem wenigstens einen Empfänger ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) Anlegen eines Synchronisationssignals an den Bus und Setzen zumindest einer Anzahl von Datenmengenzählern, die der um eins reduzierten Anzahl von Sendern entspricht, auf einen vorbestimmten Startwert,
b) für einen ersten Sender Durchlaufen folgender Schritte:
- b1) Übertragen eines Datenelements vom Sender über den Bus zu dem wenigstens einen Empfänger,
- b2) Ermitteln der gesendeten Datenmenge,
- b3) Vergleich der gesendeten Datenmenge mit einer dem Sender zugeordneten, vorbestimmten Datenmenge,
- b4) wenn die ermittelte Datenmenge kleiner ist als die vorbestimmte Datenmenge: Wiederholen der Schritte b1) bis b4),
c) fürjeden weiteren Sender Durchlaufen folgender Schritte:
- c1) Empfangen eines Datenelements vom Bus,
- c2) Anpassen des Zählerstands eines dem betreffenden Sender zugeordneten Datenmengenzählers an die empfangene Datenmenge,
- c3) Vergleich des Zählerstands mit einem dem betreffenden Sender zugeordneten, vorbestimmten Datenmengenwert,
- c4) falls der Zählerstand den vorbestimmten Datenmengenwert noch nicht erreicht hat: Wiederholen der Schritte c1) - c4),
- c5) Durchführen der Schritte b1) bis b4) für den betreffenden Sender,
wobei der Datenmengenwert des weiteren Senders derart gewählt wird oder die Datenmengenwerte der weiteren Sender derart gewählt werden, dass jeweils nur ein Sender gleichzeitig auf den Bus sendet.

In vorteilhafter Weise erfolgt also Die Datenübertragung über den gemeinsamen Bus bzw. die gemeinsame Busleitung in einer durch die Konfiguration der Sender vorgegebenen Reihenfolge. Dabei senden die einzelnen Sender jeweils nacheinander solange Datenelemente auf den Bus, bis eine für den jeweiligen Sender vorgesehene Datenmenge von der Datenquelle des Senders zum Bus übertragen wurde. Zunächst sendet ein erster Sender seine Daten auf den Bus. Der Sender, der als nächstes mit der Datenübertragung an der Reihe ist, beginnt mit der Datenübertragung jeweils erst dann, wenn der Sender, der gerade auf den Bus sendet, den Sendevorgang beendet hat. Den Zeitpunkt, an dem die einzelnen Sender mit der Datenübertragung beginnen, ermitteln die Sender, die nach dem ersten Sender ihre Daten auf den Bus übertragen, jeweils dadurch, dass sie den Bus abhören und - ausgehend von einem Synchronisationssignal - die über den Bus übermittelte Datenmenge messen und mit einem dem betreffenden Sender zugeordneten, vorbestimmten Datenmengenwert vergleichen. Sobald dieser Datenmengenwert erreicht ist, beginnt der betreffende Sender mit der Datenübertragung. Somit wird eine Kollision, die dadurch entsteht, dass mehrere Sender gleichzeitig auf den Bus senden, von vorne herein vermieden. Die Datenübertragung über den Bus erfolgt vorzugsweise periodisch, indem nach Beendigung eines ersten Datenübertragungszyklus in entsprechender Weise weitere Datenübertragungszyklen durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Datenübertragungsverfahren kann vorteilhaft in einem redundanten System, wie z.B. einem mehrere Sensorelemente aufweisenden Positionssensor für ein Stellelement zur Anwendung kommen. Dabei kann das Stellelement insbesondere eine Drosselklappe oder ein Gaspedal einer Verbrennungskraftmaschine sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bei mindestens zwei Datenelementen die Zeitdauer für die Übertragung vom Sender über den Bus zu dem wenigstens einen Empfänger unterschiedlich. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass ein Datenelement mit einem Informationsgehalt von mehreren Bit durch ein Bussignal repräsentiert wird, das mindestens einen ersten Signalpegel und wenigstens einen zweiten Signalpegel aufweist, wobei die Dauer mindestens eines dieser Signalpegel von der in dem Datenelement gespeicherten Information abhängig ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung überprüft mindestens ein Sender die Plausibilität der der über den Bus übertragenen Datenelemente und gibt ein vom Ergebnis dieser Überprüfung abhängiges Statussignal auf den Bus aus. Das Statussignal kann dann von den übrigen Busteilnehmern (Sender, Empfänger) eingelesen werden, um beim Auftreten eines Fehlers gegebenenfalls die vom Bus in den Empfänger eingelesenen Daten zu verwerfen und die Daten, bei deren Übermittlung der Fehler aufgetreten ist, noch einmal über den Bus von den Sendern zum Empfänger zu übertragen. Das Statussignal wird bevorzugt nach Beendigung eines Daten-Übertragungszyklus auf den Bus gesendet. Dabei wird unter einem Daten-Übertragungszyklus der Zeitraum zwischen dem Anlegen des Synchronisaflonssignals an den Bus und dem Zeitpunkt verstanden, an dem alle am Bus angeschlossenen Sender die ihnen zugewiesene Datenmenge auf den Bus gesendet haben.
Vorzugsweise wird für mindestens einen Sender die Zeitdauer bestimmt, während welcher der betreffende Sender mit der Übertragung seiner Datenelemente auf den Bus an der Reihe ist, wobei die gemessene Zeitdauer mit einem Grenzwert verglichen wird, und wobei für den Fall, dass die gemessene Zeitdauer mit dem Grenzwert übereinstimmt und/oder größer ist als dieser, ein weiterer Sender die in Anspruch 1 genannten Schritte b1) bis b4) durchführt. Dadurch ist eine Datenübertragung auch dann noch über den Bus möglich, wenn einmal ein Sender ausfallen und/oder gestört sein sollte.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird bezüglich der Kommunikationseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Einrichtung zum Senden eines Synchronisationssignals auf den Bus vorgesehen ist, dass die ersten Busschnittstellen jeweils eine mit dem Bus verbundene Sendeeinrichtung, eine mit dem Bus und einer Steuereinrichtung verbundene Empfangseinrichtung, eine mit dieser verbundene, einen Datenmengenzähler aufweisende Messeinrichtung zur Messung der Menge der über den Bus übertragenen Daten, und eine mit der Messeinrichtung und der Steuereinrichtung verbundene Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Zählerstands des Datenmengenzählers mit mindestens einem vorbestimmten Datenmengenwert aufweisen, dass die Steuereinrichtung eines ersten Senders derart mit dessen Empfangseinrichtung und dessen Sendeeinrichtung in Steuerverbindung steht, dass nach dem Empfangen des Synchronisationssignals Daten einer vorbestimmten ersten Datenmenge von der Datenquelle des ersten Senders mittels der Sendeeinrichtung auf den Bus gesendet wird, dass die Steuereinrichtung mindestens eines zweiten Senders derart mit dessen Sendeeinrichtung in Steuerverbindung steht, dass nach dem Empfangen einer dem betreffenden zweiten Sender zugeordneten, vorbestimmten zweiten Datenmenge Daten einer vorbestimmten dritten Datenmenge von der Datenquelle des betreffenden zweiten Senders mittels dessen Sendeeinrichtung auf den Bus gesendet werden, und dass die erste Datenmenge, die mindestens eine zweite Datenmenge und die mindestens eine dritte Datenmenge derart gewählt sind, dass jeweils nur ein Sender gleichzeitig auf den Bus sendet.
Der Zugriff auf den gemeinsamen Bus erfolgt periodisch in einer durch die Konfiguration der Sender vorgegebenen Reihenfolge, wobei die einzelnen Sender nacheinander Daten über den Bus zu dem wenigstens einen Empfänger senden. Die Kommunikationseinrichtung vermeidet auf einfache Weise eine Kollision auf dem Bus. Der Empfänger erhält die Daten scheinbar von nur einem Element. Die zugrunde liegende Busstruktur ist für den Empfänger nicht sichtbar. Dies führt für den Empfänger zu einer sehr einfachen Auswertemöglichkeit der Daten.
Vorteilhaft ist, wenn die Kommunikationseinrichtung eine Einrichtung zum Senden eines Taktdauersignals auf den Bus aufweist, wenn die Sender jeweils einen mit der Sendeeinrichtung verbundenen Taktgeber zum Erzeugen eines Taktsignals haben, wenn mindestens ein Taktgeber eine Stelleinrichtung zur Einstellung der Periodendauer seines Taktsignals aufweist, und wenn die Stelleinrichtung derart mit der Empfangseinrichtung des betreffenden Senders in Steuerverbindung steht, dass die Periodendauer des Taktsignals in Abhängigkeit von der Dauer des Taktdauersignals einstellbar ist. Die Taktgeber der einzelnen Sender können dann auf einfache Weise ihre Periodendauer an das Taktdauersignal anpassen, so dass dann die Taktgeber aller an dem Bus angeschlossenen Sender synchron zueinander arbeiten. Da das Taktdauersignal periodisch auf den Bus gesendet werden kann, brauchen die Taktgeber nicht langzeitstabil zu sein. Die Taktgeber können dadurch einfach und kostengünstig aufgebaut sein. Die Einrichtung zum Senden des Taktdauersignals ist bevorzugt in einen der Sender integriert. Dieser Sender kann als Master-Sender dienen und ggf. auch das Synchronisationssignal auf den Bus senden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Datenquelle mindestens einen Sensor zur Erfassung eines Messsignals auf Der Sensor kann beispielsweise ein Magnetfeldsensor, insbesondere ein Hallsensor sein.
Zweckmäßigerweise umfasst die Sendeeinrichtung eine Pulsweitenmodulationseinrichtung, mit der ein Datensignal erzeugbar ist, das zumindest einen einen ersten Signalpegel aufweisenden ersten Datensignalabschnitt und einen einen zweiten Signalpegel aufweisenden zweiten Datensignalabschnitt aufweist, und dass die Länge mindestens eines dieser Datensignalabschnitte von einer in dem Datensignal gespeicherten Information abhängig ist. Die in Abhängigkeit von den über den Bus zu übertragenden Datenelementen erzeugten Datensignale können dann unabhängig von der darin gespeicherten Information jeweils nur zwei Signalpegel bzw. eine Flanke aufweisen, so dass sich die bei der Datenübertragung auftretenden EMV-Störungen entsprechend reduzieren.
Vorteilhaft ist, wenn mindestens ein Sender eine Einrichtung zur Überprüfung der Plausibilität der vom Bus empfangenen Daten aufweist und wenn die Einrichtung zur Überprüfung der Plausibilität vorzugsweise derart mit der Sendeeinrichtung des Senders in Steuerverbindung steht, dass ein vom Ergebnis der Plausibilitätsprüfung abhängiges Statussignal auf den Bus ausgebbar ist. Sollte bei der Datenübertragung ein Fehler festgestellt werden, können die entsprechenden Daten ggf. verworfen werden. Ferner besteht die Möglichkeit, die Daten, bei deren Übertragung der Fehler festgestellt wurde, noch einmal über den Bus zu übertragen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens ein Sender eine Messvorrichtung zur Bestimmung der Zeitdauer auf, während der ein weiterer Sender mit der Übertragung von Daten auf den Bus an der Reihe ist, wobei die Messvorrichtung zum Vergleichen der Zeitdauer mit einem Grenzwert mit einer Vergleichsvorrichtung verbunden ist, und wobei die Vergleichsvorrichtung derart mit der Sendeeinrichtung des zuerst genannten Senders in Steuerverbindung steht, dass für den Fall, dass die gemessene Zeitdauer mit dem Grenzwert übereinstimmt und/oder größer ist als dieser, Daten der dem zuerst genannten Sender zugeordneten vorbestimmten Datenmenge von der Datenquelle diese Senders mittels der Sendeeinrichtung auf den Bus gesendet werden. Durch diese Maßnahme wird eine besonders stabile Datenübertragung über den Bus zu dem Empfänger ermöglicht.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Kommunikationseinrichtung, die mehrere Sender und einen Empfänger aufweist, die über einen Daten-Bus miteinander verbunden sind,
Fig. 2: ein Blockschaltbild eines als Master dienenden ersten Senders,
Fig. 3: ein Blockschaltbild eines als Slave ausgestalteten zweiten Senders,
Fig. 4: ein Blockschaltbild des Empfängers, und
Fig. 5: eine schematische Darstellung von Signalen, die über den Bus übertragen werden.

Eine in Fig. 1 im Ganzen mit 1 bezeichnete Kommunikationseinrichtung weist einen Bus 2 auf, an den mehrere Sender 3a, 3b und ein Empfänger 4 angeschlossen sind. Für die Kommunikation über den Bus 2 haben die Sender 3a, 3b jeweils eine erste Busschnittstelle und der Empfänger 4 eine zweite Busschnittstelle. In Fig. 2 und 3 ist erkennbar, dass die ersten Busschnütstellen jeweils eine Sendeeinrichtung 5a, 5b und eine erste Empfangseinrichtung 6a, 6b umfassen. Der Empfänger 4 hat eine zweite Empfangseinrichtung 7. Die Sendeeinrichtungen 5a, 5b, die ersten Empfangseinrichtungen 6a, 6b und die zweite Empfangseinrichtung 7 sind jeweils am Bus 2 angeschlossen.
Jeder Sender 3a, 3b hat jeweils eine Datenquelle 8a, 8b, die einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Sensor zur Erfassung eines digitalen Messsignals aufweist. Die Datenquelle 8a, 8b ist jeweils über eine erste Steuereinrichtung 9a, 9b mit der Sendeeinrichtungen 5a, 5b des betreffenden Senders 3a, 3b verbunden. Jeder Sender 3a, 3b weist außerdem einen Taktgeber 10a, 10b auf, der mit der ersten Steuereinrichtung 9a, 9b verbunden ist. Die erste Steuereinrichtung 9a, 9b jedes Senders 3a, 3b ist außerdem jeweils mit der ersten Empfangseinrichtung 6a, 6b des betreffenden Senders 3a, 3b verbunden.
In Fig. 4 ist erkennbar, dass der Empfänger 4 eine Datensenke 11 aufweist. Diese kann beispielsweise einen Datenspeicher umfassen, in dem von den einzelnen Datenquellen 8a, 8b über den Bus 2 übertragene digitale Messsignale bzw. Messwerte abgelegt werden können. Die Datensenke 11 ist über eine zweite Steuereinrichtung 12 mit der zweiten Empfangseinrichtung 7 verbunden. Die zweite Steuereinrichtung 12 ist außerdem an einem dem Empfänger 4 zugeordneten Taktgeber 10c angeschlossen.
Der Sender 3a dient als Master und hat eine Einrichtung zum Erzeugen eines Mastertaktsignals, das durch Frequenzteilung aus einem Ausgangssignal des Taktgebers 10a gebildet wird. Das Mastertaktsignal kann mit Hilfe der Sendeeinrichtung 5a des Senders 3a in Form eines Synchronisationssignals 14 auf den Bus gesendet werden. Während der Übertragung des Synchronisationssignals 14 wird der Bus für eine eine vorbestimmte Anzahl von Taktzyklen des Mastertaktsignals dauernde Zeitdauer auf eine vorbestimmten Signalpegel gelegt.
Die Sensoren 3b sind als Slave ausgestaltet und weisen jeweils eine Taktsynchronisationseinrichtung 1 3a auf, die mit dem Taktgeber 10b und der Empfangseinrichtung 6b des betreffenden Sensors 3b verbunden ist. Mit Hilfe der Taktsynchronisationseinrichtung 1 3a wird beim Auftreten des Synchronisationssignals 14 ein in dem betreffenden Sensor 3b durch Frequenzteilung aus einem Ausgangssignal des Taktgebers 10b erzeugtes Taktsignal zum Mastertaktsignal des Sensors 3a bezüglich Frequenz und Phasenlage synchronisiert.
In entsprechender Weise ist der Empfänger 4 mit einer Taktsynchronisationseinrichtung 1 3b ausgestaltet, die mit dem Taktgeber 10c und der zweiten Empfangseinrichtung 7 verbunden ist. Mit Hilfe der Taktsynchronisationseinrichtung 13b wird beim Auftreten des Synchronisationssignals 14 ein im Empfänger 4 durch Frequenzteilung aus einem Ausgangssignal des Taktgebers 10c erzeugtes Taktsignal zum Mastertaktsignal des Sensors 3a bezüglich Frequenz und Phasenlage synchronisiert.
Damit die einzelnen Sender 3a, 3b den Bus gemeinsam für die Übertragung der Daten von den Datenquellen 8a, 8b zur Datensenke 11 nutzen können, ohne dass es bei der Datenübertragung zu einer Kollision kommt, haben zumindest die als Slave ausgestalteten Sender 3b jeweils eine einen Datenmengenzähler aufweisende Messeinrichtung 15 zur Messung der Menge der über den Bus übertragenen Daten.
Die Messeinrichtung 15 ist jeweils zum Vergleichen des Zählerstands des Datenmengenzählers mit einem vorbestimmten, dem betreffenden Sender 3b zugeordneten Datenmengenwert 16 über eine Vergleichseinrichtung 17 mit der Steuereinrichtung 9b des Senders 3b verbunden.
Wie anhand des Timingdiagramms in Fig. 5 erkennbar ist, sendet zu Beginn eines Datenübertragungszyklus zunächst der als Master ausgestaltete Sender 3a das Synchronisationssignal 14 auf den Bus 2. Das Synchronisationssignal 14 wird von den als Slave ausgestalteten Sendern 3b und vom Empfänger 4 empfangen, woraufhin diese jeweils ihre aus dem Ausgangssignal des Taktgebers 10b bzw. 10c erzeugtes Taktsignal mit dem Mastertaktsignal des Senders 3a synchronisieren. Beim Empfangen des Synchronisationssignal 14 setzen die Sender 3b jeweils den Zählerstand ihres Datenmengenzählers auf einen vorbestimmten Startwert, der beispielsweise den Wert Null haben kann.
Im Anschluss an das Synchronisationssignal 14 sendet der Sender 3a, der nachstehend auch als erster Sender 3a bezeichnet wird, Daten, die von dessen Datenquelle 8a bereitgestellt werden, auf den Bus 2. Dass entsprechende Datensignal ist in Fig. 5 mit 18 bezeichnet. Die Daten weisen eine vorgegebene erste Datenmenge bzw. eine vorgegebenes erstes Datenvolumen auf Die Daten werden in Form von Datenelementen auf den Bus gesendet, die beispielsweise einen Informationsgehalt von jeweils 4 Bit aufweisen können.
Ein erster Abschnitt jedes Datenelements weist einen ersten Signalpegel und ein zweiter Abschnitt einen zweiten Signalpegel auf Der erste Abschnitt hat eine feste und der zweite Abschnitt eine von einer dem Datenelement zugeordneten, über den Bus zu übertragende Information abhängige variable Zeitdauer, die - je nach Information - der ersten Zeitdauer oder einem Vielfachen davon entspricht.
Nach jedem Senden eines Datenelements ermittelt der erste Sender 3a jeweils die von ihm auf den Bus gesendete Datenmenge und vergleicht diese mit der dem ersten Sender 3a zugeordneten, vorbestimmten Datenmenge. Wenn die ermittelte Datenmenge kleiner ist als die vorbestimmte Datenmenge, werden die genannten Schritte wiederholt, d.h. der erste Sender 3a überträgt ein weiteres Datenelement auf den Bus 2, um danach erneut zu prüfen, ob die vorbestimmte Datenmenge gesendet wurde. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die vorbestimmte Datenmenge auf den Bus übertragen wurde.
Während der erste Sender 3a die Datenelemente auf den Bus 2 sendet, lesen die übrigen Sender 3b und der Empfänger 4 die Datenelemente vom Bus ein. Dabei wird das Einlesen der Datenelemente mit Hilfe des Taktsignals des betreffenden Senders 3b bzw. des Empfängers 4 synchronisiert. Nach jedem Einlesen eines Datenelements passen zumindest diejenigen Sender 3b, die noch keine Datenelemente auf den Bus 2 gesendet haben, den Zählerstand ihres Datenmengenzählers an die empfangene Datenmenge an und vergleichen ihn mit einem dem betreffenden Sender 3b zugeordneten, vorbestimmten Datenmengenwert.
Falls der Vergleich ergibt, dass der Zählerstand den vorbestimmten Datenmengenwert noch nicht erreicht hat, wird der Vorgang jeweils wiederholt, d.h. es wird ein weiteres Datenelement vom Bus 2 eingelesen, der Datenmengenzähler wird entsprechend angepasst und der Zählerstand wird erneut mit dem den vorbestimmten Datenmengenwert verglichen. Sobald der Zählerstand eines Senders 3b den vorbestimmten Datenmengenwert erreicht hat, beginnt dieser Sender eine vorbestimmte, ihm zugeordnete Datenmenge auf den Bus 2 zu senden.
Der Datenmengenwert eines zweiten Senders 3b stimmt mit der vom ersten Sender 3a gesendeten Datenmenge überein, so dass der zweite Sender 3b damit beginnt Daten auf den Bus 2 zu senden, sobald der erste Sender 3a die ihm zugeordnete Datenmenge auf den Bus 2 übertragen hat. Das Datensignal des zweiten Senders 3b ist in Fig. 5 mit 19 bezeichnet.
In entsprechender Weise stimmt der Datenmengenwert eines dritten Senders 3b mit der Summe der von dem ersten Sender 3a und dem zweiten Sender 3b gesendeten Datenmenge überein, so dass der dritte Sender 3b damit beginnt, Daten auf den Bus 2 zu senden, sobald der zweite Sender 3b die ihm zugeordnete Datenmenge auf den Bus 2 übertragen hat. Das Datensignal des dritten Senders 3b ist in Fig. 5 mit 20 bezeichnet.
Bei Bedarf können in entsprechender Weise weitere am Bus angeschlossene Sender 3b Daten über den Bus 2 übertragen. Die einzelnen Sender 3a, 3b senden also nacheinander in einer festgelegten Reihenfolge ihre Daten über den Bus 2 zu dem Empfänger 4.
Der als Master dienende Sender 3a und mindestens ein weiterer Sender 3b empfangen, wenn sie gerade nicht senden, die über den Bus 2 übertragenen Datenelemente und überprüfen diese auf Plausibilität. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Überprüfung senden die betreffenden Sender 3a, 3b zum Abschluss jedes Datenübertragungszyklus jeweils nacheinander eine Statusinformation auf den Bus 2, beispielsweise in Form eines Diagnosebits. Das entsprechende Statussignal ist in Fig. 5 mit 21 bezeichnet. Bei der Plausibilitätsüberprüfung können die Datenelemente beispielsweise mit einem vorgegebenen, erlaubten Datenbereich verglichen werden.
Bei dem Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen mindestens zwei Sendern 3a, 3b und einem Empfänger 4, wobei die Sender 3a, 3b und der Empfänger 4 an einem Bus 2 angeschlossen sind, wird also ein Synchronisationssignal an den Bus 2 angelegt und es werden eine Anzahl von Datenmengenzählern, die der um eins reduzierten Anzahl von Sendern 3a, 3b entspricht, auf einen vorbestimmten Startwert gesetzt. Ein erster Sender 3a überträgt durch Senden von Datenelementen eine vorbestimmte, dem Sender zugeordnete Datenmenge über den Bus zum Empfänger 4. Für jeden weiteren Sender 3b, 3a werden folgende Schritte durchlaufen:

1) Empfangen eines Datenelements vom Bus 2,
2) Anpassen des Zählerstands eines dem betreffenden Sender 3b, 3a zugeordneten Datenmengenzählers an die empfangene Datenmenge,
3) Vergleich des Zählerstands mit einem dem betreffenden Sender 3b, 3a zugeordneten, vorbestimmten Datenmengenwert,
4) falls der Zählerstand den vorbestimmten Datenmengenwert noch nicht erreicht hat: Wiederholen der Schritte 1)-4),
5) Senden von Datenelementen einer vorbestimmten, dem betreffenden Sender 3b, 3a zugeordneten Datenmenge über den Bus zum Empfänger 4.

Der Datenmengenwert des weiteren Senders 3b, 3a wird derart gewählt oder die Datenmengenwerte der weiteren Sender 3b, 3a werden derart gewählt, dass jeweils nur ein Sender 3a, 3b gleichzeitig auf den Bus 2 sendet.

Claims

Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen mindestens zwei Sendern (3a, 3b) und wenigstens einem Empfänger (4), wobei die Sender (3a, 3b) und der wenigstens eine Empfänger (4) an einem Bus (2) angeschlossen sind, umfassend zumindest folgende Schritte:
a) Anlegen eines Synchronisationssignals (14) an den Bus (2) und Setzen zumindest einer Anzahl von Datenmengenzählern, die der um eins reduzierten Anzahl von Sendern (3a, 3b) entspricht, auf einen vorbestimmten Startwert,

b) für einen ersten Sender (3a, 3b) Durchlaufen folgender Schritte:
b1) Übertragen eines Datenelements vom Sender (3a, 3b) über den Bus (2) zu dem wenigstens einen Empfänger (4),

b2) Ermitteln der gesendeten Datenmenge,

b3) Vergleich der gesendeten Datenmenge mit einer dem Sender (3a, 3b) zugeordneten, vorbestimmten Datenmenge,

b4) wenn die ermittelte Datenmenge kleiner ist als die vorbestimmte Datenmenge: Wiederholen der Schritte b1) bis b4),

c) für jeden weiteren Sender (3b, 3a) Durchlaufen folgender Schritte:
c1) Empfangen eines Datenelements vom Bus (2),

c2) Anpassen des Zählerstands eines dem betreffenden Sender (3b, 3a) zugeordneten Datenmengenzählers an die empfangene Datenmenge,

c3) Vergleich des Zählerstands mit einem dem betreffenden Sender (3b, 3a) zugeordneten, vorbestimmten Datenmengenwert,

c4) falls der Zählerstand den vorbestimmten Datenmengenwert noch nicht erreicht hat: Wiederholen der Schritte c1) - c4),

c5) Durchführen der Schritte b1) bis b4) für den betreffenden Sender (3 b, 3 a),

wobei der Datenmengenwert des weiteren Senders (3b, 3a) derart gewählt wird oder die Datenmengenwerte der weiteren Sender (3b, 3a) derart gewählt werden, dass jeweils nur ein Sender (3a, 3b) gleichzeitig auf den Bus (2) sendet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens zwei Datenelementen die Zeitdauer für die Übertragung vom Sender (3a, 3b) über den Bus (2) zu dem wenigstens einen Empfänger (4) unterschiedlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sender (3a, 3b) die Plausibilität der über den Bus übertragenen Datenelemente überprüft, und ein vom Ergebnis dieser Überprüfung abhängiges Statussignal (21) auf den Bus ausgibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen Sender (3a, 3b) die Zeitdauer bestimmt wird, während welcher der betreffende Sender (3a, 3b) mit der Übertragung seiner Datenelemente auf den Bus (2) an der Reihe ist, dass die gemessene Zeitdauer mit einem Grenzwert verglichen wird, und dass für den Fall, dass die gemessene Zeitdauer mit dem Grenzwert übereinstimmt und/oder größer ist als dieser, ein weiterer Sender (3b) die in Anspruch 1 genannten Schritte b1) bis b4) durchführt.
Kommunikationseinrichtung (1) mit mindestens zwei an einem Bus (2) angeschlossenen Sendern (3a, 3b) und wenigstens einem an dem Bus (2) angeschlossenen Empfänger (4), wobei die Sender (3a, 3b) jeweils mindestens eine Datenquelle (8a, 8b) und eine damit verbundene erste Busschnittstelle aufweisen, wobei der wenigstens eine Empfänger (4) eine Datensenke (11) und eine damit verbundene zweite Busschnittstelle hat, wobei eine Einrichtung zum Senden eines Synchronisationssignals auf den Bus (2) vorgesehen ist, wobei die ersten Busschnittstellen jeweils eine mit dem Bus (2) verbundene Sendeeinrichtung (5a, 5b), eine mit dem Bus (2) und einer Steuereinrichtung (9a, 9b) verbundene Empfangseinrichtung (6a, 6b), eine mit dieser verbundene, einen Datenmengenzähler aufweisende Messeinrichtung (15) zur Messung der Menge der über den Bus (2) übertragenen Daten, und eine mit der Messeinrichtung (15) und der Steuereinrichtung (9a, 9b) verbundene Vergleichseinrichtung (17) zum Vergleichen des Zählerstands des Datenmengenzählers mit mindestens einem vorbestimmten Datenmengenwert (16) aufweisen, wobei die Steuereinrichtung (9a, 9b) eines ersten Senders (3a) derart mit dessen Empfangseinrichtung (6a) und dessen Sendeeinrichtung (5a) in Steuerverbindung steht, dass nach dem Empfangen des Synchronisationssignals (14) Daten einer vorbestimmten ersten Datenmenge von der Datenquelle (8a) des ersten Senders (3a) mittels der Sendeeinrichtung (5a) auf den Bus (2) gesendet wird, wobei die Steuereinrichtung (9b) mindestens eines zweiten Senders (3b) derart mit dessen Sendeeinrichtung (5b) in Steuerverbindung steht, dass nach dem Empfangen einer dem betreffenden zweiten Sender (3b) zugeordneten, vorbestimmten zweiten Datenmenge Daten einer vorbestimmten dritten Datenmenge von der Datenquelle (8b) des betreffenden zweiten Senders (3b) mittels dessen Sendeeinrichtung (5b) auf den Bus (2) gesendet werden, und wobei die erste Datenmenge, die mindestens eine zweite Datenmenge und die mindestens eine dritte Datenmenge derart gewählt sind, dass jeweils nur ein Sender (3a, 3b) gleichzeitig auf den Bus (2) sendet.
Kommunikationseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zum Senden eines Taktdauersignals auf den Bus (2) aufweist. dass die Sender (3a, 3b) jeweils einen mit der Sendeeinrichtung (5a, 5b) verbundenen Taktgeber (10a, 10b) zum Erzeugen eines Taktsignals haben, dass mindestens ein Taktgeber (10a, 10b) eine Stelleinrichtung zur Einstellung der Periodendauer seines Taktsignals aufweist, und dass die Stelleinrichtung derart mit der Empfangseinrichtung (6a, 6b) des betreffenden Senders (3a, 3b) in Steuerverbindung steht, dass die Periodendauer des Taktsignals in Abhängigkeit von der Dauer des Taktdauersignals einstellbar ist.
Kommunikationseinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenquelle (8a, 8b) mindestens einen Sensor zur Erfassung eines Messsignals aufweist.
Kommunikationseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (5a, 5b) eine Pulsweitenmodulationseinrichtung aufweist, mit der ein Datensignal erzeugbar ist, das zumindest einen einen ersten Signalpegel aufweisenden ersten Datensignalabschnitt und einen einen zweiten Signalpegel aufweisenden zweiten Datensignalabschnitt aufweist, und dass die Länge mindestens eines dieser Datensignalabschnitte von einer in dem Datensignal gespeicherten Information abhängig ist.
Kommunikationseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sender (3a, 3b) eine Einrichtung zur Überprüfung der Plausibilität der vom Bus empfangenen Daten aufweist und dass die Einrichtung zur Überprüfung der Plausibilität vorzugsweise derart mit der Sendeeinrichtung (5a, 5b) des Senders (3a, 3b) in Steuerverbindung steht, dass ein vom Ergebnis der Plausibilitätsprüfung abhängiges Statussignal (21) auf den Bus (2) ausgebbar ist.
Kommunikationseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sender (3b) eine Messvorrichtung zur Bestimmung der Zeitdauer aufweist, während der ein weiterer Sender (3a, 3b) mit der Übertragung von Daten auf den Bus an der Reihe ist, dass die Messvorrichtung zum Vergleichen der Zeitdauer mit einem Grenzwert mit einer Vergleichsvorrichtung verbunden ist, und dass die Vergleichsvorrichtung derart mit der Sendeeinrichtung (5b) des zuerst genannten Senders (3b) in Steuerverbindung steht, dass für den Fall, dass die gemessene Zeitdauer mit dem Grenzwert übereinstimmt und/oder größer ist als dieser, Daten der dem zuerst genannten Sender (3b) zugeordneten vorbestimmten Datenmenge von der Datenquelle (8b) diese Senders (3b) mittels der Sendeeinrichtung (5b) auf den Bus (2) gesendet werden.